#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 获取数组中的最大值
int getMax(int arr[], int n) {
    int max = arr[0];
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        if (arr[i] > max) {
            max = arr[i];
        }
    }
    return max;
}

// 对数组按指定位数进行计数排序
void countSort(int arr[], int n, int exp) {
    int output[n]; // 输出数组
    int count[10] = {0}; // 计数数组，0-9
    
    // 统计每个数字出现的次数
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        count[(arr[i] / exp) % 10]++;
    }
    
    // 将计数转换为位置索引
    for (int i = 1; i < 10; i++) {
        count[i] += count[i - 1];
    }
    
    // 构建输出数组（从后往前保证稳定性）
    for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
        output[count[(arr[i] / exp) % 10] - 1] = arr[i];
        count[(arr[i] / exp) % 10]--;
    }
    
    // 将排序结果复制回原数组
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        arr[i] = output[i];
    }
}

// 基数排序主函数
void radixSort(int arr[], int n) {
    // 找到最大值，确定需要排序的轮数
    int max = getMax(arr, n);
    
    // 从个位开始，对每一位进行计数排序
    for (int exp = 1; max / exp > 0; exp *= 10) {
        countSort(arr, n, exp);
    }
}

// 打印数组
void printArray(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

// 测试
int main() {
    int arr[] = {170, 45, 75, 90, 802, 24, 2, 66};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    
    printf("原始数组: ");
    printArray(arr, n);
    
    radixSort(arr, n);
    
    printf("排序后数组: ");
    printArray(arr, n);
    
    return 0;
}
